Розрахунок коефіцієнту освітленості та енергетичних показників дахів будинків при проєктуванні забудови населених пунктів

Анотація

Використання сонячних батарей як джерела живлення не тільки для промислових підприємств, а й для приватних будівель почалось в Україні на початку 21 століття, а широке впровадження почало спостерігатись приблизно через 10 років, коли кількість домогосподарств із встановленими сонячними електростанціями стрімко зросла у зв’язку із запровадженням так  званого «зеленого тарифу». Ще більше необхідність використання автономного енергозабезпечення окремих будинків назріла в зв’язку з війною.

Об’єктом даних досліджень можна вважати експозицію схилів двоскатних дахів будинків при плануванні територій населених пунктів, а метою – визначення кількості енергії світла, що надходить на скати дахів різної експозиції з розміщеними сонячними панелями.

У статті поставлене завдання на основі положень геодезичної астрономії знайти оптимальні параметри для орієнтування сонячних батарей на дахах будівель, щоб отримати максимальну кількість електроенергії. Обчислення здійснені для дня літнього сонцестояння в умовах м. Івано-Франківськ. Значення оптимального кута нахилу даху будинка взято з наявних літературних джерел. Виконане дослідження ілюструє, як орієнтація даху будівлі впливає на потенціал використання сонячної енергії. Результати розрахунків коефіцієнта сонячної енергії K та величини сонячної енергії Ес для різних варіантів орієнтації двоскатного даху дозволяють зробити відповідні висновки. Результати дослідження засвідчили, що оптимальним варіантом експозиції схилів даху з метою встановлення об’єктів малої енергетики  є варіант Схід – Захід, який дає змогу отримувати максимальну кількість сонячної енергії впродовж усього світлового дня. В такому разі схил східної експозиції буде активним від сходу Сонця до полудня, а західної –  від полудня до заходу Сонця. При орієнтації даху Північ – Південь південний схил даху відзначатиметься підвищеною активністю впродовж досить короткого часу близько полудня, що є недостатнім для отримання високого рівня ефективності впродовж усього світлового дня. Закономірно, що освітленість північного схилу, а отже – його ефективність при виробництві електроенергії, є найнижчою. Дахи діагональної орієнтації (північний захід – південний схід або північний схід – південний захід) дають змогу впродовж світлового дня забезпечувати рівномірне надходження сонячного світла.

Отримано: 28.04.2026;

Прийнято: 15.05.2026;